《生物化學(xué)蛋白質(zhì)》課件

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1、 第二章第二章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1一、蛋白質(zhì)的分類一、蛋白質(zhì)的分類二、蛋白質(zhì)的組成單位二、蛋白質(zhì)的組成單位-氨基酸氨基酸三、肽三、肽四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能六、蛋白質(zhì)的性質(zhì)與分離分析技術(shù)六、蛋白質(zhì)的性質(zhì)與分離分析技術(shù)本章內(nèi)容本章內(nèi)容2 蛋白質(zhì)是有許多蛋白質(zhì)是有許多-氨基酸按一定序列通過(guò)以氨基酸按一定序列通過(guò)以酰酰胺鍵胺鍵(肽鍵肽鍵)縮合而成的縮合而成的,具有穩(wěn)定的構(gòu)象并具有具有穩(wěn)定的構(gòu)象并具有一定生物功能的生物大分子。一定生物功能的生物大分子。蛋白質(zhì)是一切生物細(xì)胞和組織的主要組成部分，蛋白質(zhì)是一切生物細(xì)胞和組織的主要組成部分，是生命活動(dòng)所依據(jù)的物

2、質(zhì)基礎(chǔ)。是生命活動(dòng)所依據(jù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。3一、蛋白質(zhì)的分類一、蛋白質(zhì)的分類 C H O N S（50%55%）（6%8%）（20523%）（15%17%）（03%）Others:P、Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Se、I磷 銅 鐵 鋅 錳 鈷 硒 碘 蛋白質(zhì)氮元素的含量都相當(dāng)接近，一般在蛋白質(zhì)氮元素的含量都相當(dāng)接近，一般在15%1715%17，平均為，平均為1616。這是。這是凱氏定氮法凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量的計(jì)算基礎(chǔ)。測(cè)定蛋白質(zhì)含量的計(jì)算基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的元素組成：蛋白質(zhì)的元素組成：4 6.25 16的倒數(shù)，每測(cè)定的倒數(shù)，每測(cè)定g 氮氮相當(dāng)于相當(dāng)于6.25g的蛋白質(zhì)。也就是的蛋白質(zhì)。也就是1 g

3、氮氮所代表的蛋白質(zhì)量（克數(shù)）所代表的蛋白質(zhì)量（克數(shù)）蛋白質(zhì)含量蛋白氮6.2551.1.按分子的形狀或空間構(gòu)象分類按分子的形狀或空間構(gòu)象分類 A.A.纖維狀蛋白纖維狀蛋白 分子很不對(duì)稱，形狀類似纖維。分子很不對(duì)稱，形狀類似纖維。一般不溶于水。典型的有：膠原蛋白質(zhì)、彈性蛋白一般不溶于水。典型的有：膠原蛋白質(zhì)、彈性蛋白質(zhì)、角蛋白質(zhì)、絲蛋白質(zhì)等質(zhì)、角蛋白質(zhì)、絲蛋白質(zhì)等B.B.球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì) 分子的形狀接近球形，空間構(gòu)象比纖分子的形狀接近球形，空間構(gòu)象比纖維狀蛋白復(fù)雜。維狀蛋白復(fù)雜。球狀蛋白質(zhì)的溶解性較好，能結(jié)晶，生物體內(nèi)的球狀蛋白質(zhì)的溶解性較好，能結(jié)晶，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)大多數(shù)屬于這一類。蛋白質(zhì)大

4、多數(shù)屬于這一類。典型的有：胞質(zhì)酶類等典型的有：胞質(zhì)酶類等C.膜蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì) 一般折疊成近球形。生物膜的多數(shù)功一般折疊成近球形。生物膜的多數(shù)功能是通過(guò)膜蛋白實(shí)現(xiàn)的。能是通過(guò)膜蛋白實(shí)現(xiàn)的。62.2.按組成成分分類按組成成分分類A.A.簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)單純蛋白不含有非蛋白質(zhì)部分。單純蛋白不含有非蛋白質(zhì)部分。這類蛋白質(zhì)水解后的最終產(chǎn)物只有氨基酸。這類蛋白質(zhì)水解后的最終產(chǎn)物只有氨基酸。簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)按其溶解性又可分為簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)按其溶解性又可分為:清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、組蛋白以及硬蛋白等組蛋白以及硬蛋白等參見(jiàn)參見(jiàn)P18 表表2-17B.B.結(jié)

5、合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白是指由單純結(jié)合蛋白是指由單純 蛋白和非蛋白成分結(jié)合而成的蛋白質(zhì)。蛋白和非蛋白成分結(jié)合而成的蛋白質(zhì)。按其非氨基酸成分又可分為：按其非氨基酸成分又可分為：核蛋白、糖蛋白與蛋白聚糖、脂蛋白、色核蛋白、糖蛋白與蛋白聚糖、脂蛋白、色蛋白（血紅素蛋白、黃素蛋白）、磷蛋白、金蛋白（血紅素蛋白、黃素蛋白）、磷蛋白、金屬蛋白屬蛋白83.按功能分類按功能分類 酶（催化功能）；調(diào)節(jié)蛋白；貯存蛋白質(zhì)；轉(zhuǎn)運(yùn)酶（催化功能）；調(diào)節(jié)蛋白；貯存蛋白質(zhì)；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)；運(yùn)動(dòng)蛋白；防御蛋白和毒蛋白；受體蛋蛋白質(zhì)；運(yùn)動(dòng)蛋白；防御蛋白和毒蛋白；受體蛋白；支架蛋白；結(jié)構(gòu)蛋白；異常蛋白。白；支架蛋白；結(jié)構(gòu)蛋白；異常蛋

6、白。9（一）（一）-氨基酸結(jié)構(gòu)通式氨基酸結(jié)構(gòu)通式 二、蛋白質(zhì)的組成單位二、蛋白質(zhì)的組成單位-氨基酸氨基酸氨基酸是含有氨基酸是含有氨基及羧基氨基及羧基的有機(jī)化合物。的有機(jī)化合物。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。從細(xì)菌到人類，氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。從細(xì)菌到人類，所有蛋白質(zhì)都由所有蛋白質(zhì)都由20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸組成種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸組成 10構(gòu)型：根據(jù)甘油醛構(gòu)型確定D型和L型1.1.根據(jù)甘油醛原則確定構(gòu)型根據(jù)甘油醛原則確定構(gòu)型2.2.自然界的氨基酸有兩種構(gòu)型，構(gòu)型和旋自然界的氨基酸有兩種構(gòu)型，構(gòu)型和旋光方向沒(méi)有必然聯(lián)系。光方向沒(méi)有必然聯(lián)系。3.3.組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是L L型型，

7、除甘氨，除甘氨酸外都有旋光性。酸外都有旋光性。LAALAA11據(jù)營(yíng)養(yǎng)據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)分類學(xué)分類 必需必需非必需非必需據(jù)據(jù)R基團(tuán)化基團(tuán)化學(xué)結(jié)構(gòu)分類學(xué)結(jié)構(gòu)分類 一氨基一羧基一氨基一羧基（中性（中性AAAA、含羥基或巰基、含羥基或巰基AAAA）GlyGly、AlaAla、ValVal、LeuLeu、IleIle、SerSer、ThrThr、CysCys、Met Met 芳香族芳香族A(PheA(Phe、Tyr)Tyr)雜環(huán)雜環(huán)(His(His、Trp);Trp);雜環(huán)亞雜環(huán)亞(Pro);據(jù)據(jù)R基團(tuán)基團(tuán)極性分類極性分類極性極性R基團(tuán)基團(tuán)AA非極性非極性R基團(tuán)基團(tuán)AA（8種）種）Ala、Val、Leu、Ile、

8、Phe、Met、Pro、Trp不帶電荷不帶電荷（7種）種）Gly、Ser、Thr、Asn 、Gln、Tyr、Cys 帶電荷：正電荷帶電荷：正電荷（種）（種）His、Lys、Arg 負(fù)電荷負(fù)電荷（種）（種）Asp、Glu據(jù)氨基、羧基數(shù)分類據(jù)氨基、羧基數(shù)分類一氨基二羧基一氨基二羧基(酸性酸性AAAA及其酰胺）及其酰胺）GluGlu、Gln Gln、AspAsp、AsnAsn二氨基一羧基二氨基一羧基(堿性堿性AAAA）LysLys、ArgArg人的必需氨基酸人的必需氨基酸LysLysTrpTrpPhePheValValMetMetLeuLeuIleIleThrThrArgArg、HisHis（半必需

9、）（半必需）(二)氨基酸的氨基酸的分類分類參見(jiàn)表參見(jiàn)表2-2脂肪族脂肪族AA12氨基酸的結(jié)構(gòu)、代號(hào)氨基酸的結(jié)構(gòu)、代號(hào)1314151617181 1 氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)pH=pI 凈電荷凈電荷=0 pH pI凈電荷為負(fù)凈電荷為負(fù)CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3+H+OH-+H+OH-(pK1)(pK2)當(dāng)當(dāng)氨氨基基酸酸溶溶液液在在某某一一定定pH值值時(shí)時(shí)，使使某某特特定定氨氨基基酸酸分分子子上上所所帶帶正正負(fù)負(fù)電電荷荷相相等等，成成為為兩兩性性離離子子，在在電電場(chǎng)場(chǎng)中中既既不不

10、向向陽(yáng)陽(yáng)極極也也不不向向陰陰極極移移動(dòng)動(dòng)，此此時(shí)溶液的時(shí)溶液的pH值即為該氨基酸的值即為該氨基酸的等電點(diǎn)等電點(diǎn)(isoelectric point，pI)。（三）氨基酸的重要理化性質(zhì)（三）氨基酸的重要理化性質(zhì)19用標(biāo)準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)NaOHNaOH和和HCIHCI進(jìn)行滴定，用進(jìn)行滴定，用NaOHNaOH和和HCIHCI的摩爾數(shù)對(duì)的摩爾數(shù)對(duì)pHpH值作圖值作圖規(guī)律pHpI aa “”pHpI aa “”pH=pI aa “0”20表觀解離常數(shù)以丙氨酸為例:參見(jiàn)參見(jiàn)P2621 對(duì)對(duì)側(cè)鏈側(cè)鏈R R基不解離的中性氨基酸基不解離的中性氨基酸來(lái)說(shuō)，其等來(lái)說(shuō)，其等電點(diǎn)是它的電點(diǎn)是它的p pK Kl l和和p pK

11、K2 2的算術(shù)平均值。的算術(shù)平均值。pI=(pK1+pK2)/222對(duì)多氨基和多羧基氨基酸的解離 解離原則：先解離先解離COOH，隨后其他，隨后其他COOH；然后解離然后解離NH3+，隨后其他，隨后其他NH3+一般一般pI值等于兩個(gè)相近值等于兩個(gè)相近pK值之和的一半值之和的一半23ApK1pK2pIpIpK3pK3pK2pK1加入的加入的OH-mL數(shù)數(shù)加入的加入的OH-mL數(shù)數(shù)pHpH一氨基二羧基一氨基二羧基AAAA的的等電點(diǎn)計(jì)算：等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2 pK1+pK2二氨基一羧基二氨基一羧基AAAA的的等電點(diǎn)計(jì)算：等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2 pK2+pK3谷氨酸（谷氨酸（A A）和賴氨酸（）和賴氨酸

12、（B B）滴定曲線和等電點(diǎn)計(jì)算）滴定曲線和等電點(diǎn)計(jì)算24中中性性氨氨基基酸酸：p pK K1 1為為羧羧基基的的解解離離常常數(shù)數(shù)，p pK K2 2為為氨基的解離常數(shù)。氨基的解離常數(shù)。pI=(pK1+pK2)/2酸酸性性氨氨基基酸酸：pK1為為羧羧基基的的解解離離常常數(shù)數(shù)，pK2為側(cè)鏈羧基的解離常數(shù)。為側(cè)鏈羧基的解離常數(shù)。pI=(pK1+pK2)/2堿堿性性氨氨基基酸酸：pK2為為氨氨基基的的解解離離常常數(shù)數(shù)，pK3為側(cè)鏈氨基的解離常數(shù)。為側(cè)鏈氨基的解離常數(shù)。pI=(pK2+pK3)/2總結(jié)251.1.某氨基酸的等電點(diǎn)即為該氨基酸某氨基酸的等電點(diǎn)即為該氨基酸兩性離子兩性離子兩邊的兩邊的pKpK

13、值和的一半。值和的一半。2.2.在氨基酸等電點(diǎn)以上任何在氨基酸等電點(diǎn)以上任何pHpH，AAAA帶凈的負(fù)帶凈的負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向陽(yáng)極移動(dòng)；在氨基酸等電電荷，在電場(chǎng)中向陽(yáng)極移動(dòng)；在氨基酸等電點(diǎn)以下任何點(diǎn)以下任何pHpH，AAAA帶凈的正電荷，在電場(chǎng)中帶凈的正電荷，在電場(chǎng)中向陰極移動(dòng)。向陰極移動(dòng)。3.3.在一定在一定pHpH范圍中，溶液的范圍中，溶液的pHpH離離AAAA等電點(diǎn)愈等電點(diǎn)愈遠(yuǎn)，遠(yuǎn)，AAAA帶凈電荷愈多。帶凈電荷愈多。小結(jié)小結(jié)26 (1)(1)與茚三酮反應(yīng)與茚三酮反應(yīng) 茚三酮在茚三酮在弱酸性弱酸性溶液中與溶液中與-氨基酸共熱，氨基酸被氧化氨基酸共熱，氨基酸被氧化脫氨、脫羧反應(yīng)生成醛、脫氨

14、、脫羧反應(yīng)生成醛、CO2和和NH3，最后茚三酮與反應(yīng)產(chǎn)，最后茚三酮與反應(yīng)產(chǎn)物物氨和還原茚三酮發(fā)生作用，生成氨和還原茚三酮發(fā)生作用，生成藍(lán)紫色藍(lán)紫色化合物?；衔?。兩個(gè)亞氨基酸兩個(gè)亞氨基酸脯氨酸和羥脯氨酸脯氨酸和羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)并不釋放與茚三酮反應(yīng)并不釋放NH3，而直接形成，而直接形成黃色黃色化合物化合物。OH羥羥2 2 氨基酸的化學(xué)性質(zhì)氨基酸的化學(xué)性質(zhì)茚三酮茚三酮27NH3CO2 RCHO+還原茚三酮還原茚三酮+(弱酸弱酸)加熱加熱3H20氨基酸與茚三酮反應(yīng)氨基酸與茚三酮反應(yīng)水合茚三酮水合茚三酮+NH3+水合茚三酮水合茚三酮還原茚三酮還原茚三酮藍(lán)紫色化合物藍(lán)紫色化合物28(2)(2)(2)

15、(2)與甲醛的反應(yīng)與甲醛的反應(yīng)與甲醛的反應(yīng)與甲醛的反應(yīng)氨基可以與甲醛反應(yīng)，生成羥甲基化合物。氨基可以與甲醛反應(yīng)，生成羥甲基化合物。由于氨基酸在溶液中以偶極離子形式存在，所以不能用酸由于氨基酸在溶液中以偶極離子形式存在，所以不能用酸堿滴定測(cè)定含量。與甲醛反應(yīng)后，氨基酸不再是偶極離子，堿滴定測(cè)定含量。與甲醛反應(yīng)后，氨基酸不再是偶極離子，其滴定終點(diǎn)可用一般的酸堿指示劑指示，因而可以滴定，其滴定終點(diǎn)可用一般的酸堿指示劑指示，因而可以滴定，這叫這叫甲醛滴定法甲醛滴定法，可用于測(cè)定氨基酸。，可用于測(cè)定氨基酸。29(3)(3)與與2 2，4-4-二硝基氟苯的反應(yīng)二硝基氟苯的反應(yīng) (Sanger反應(yīng)）反應(yīng)）在

16、在弱堿弱堿性溶液中，氨基酸的性溶液中，氨基酸的-氨基很容易氨基很容易與與2，4-二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFB）作用，生成穩(wěn)作用，生成穩(wěn)定的定的黃色黃色2，4-二硝基苯基氨基酸（簡(jiǎn)寫(xiě)為二硝基苯基氨基酸（簡(jiǎn)寫(xiě)為DNP-氨基酸）。氨基酸）。30+DNFB（dinitrofiuorobenzene）氨基酸氨基酸弱堿中弱堿中DNP-AA(黃色黃色)（sanger反應(yīng)）反應(yīng)）+HF31 與丹磺酰氯反應(yīng)（DNS）丹磺酰氯是二甲氨基萘磺酰氯的簡(jiǎn)稱丹磺酰氯是二甲氨基萘磺酰氯的簡(jiǎn)稱+HCI有熒光有熒光32(4)與異硫氰酸苯酯反應(yīng)（EdmanEdman反應(yīng)）反應(yīng)）在在弱堿弱堿性條件下，氨基酸中的性條件下，氨基酸

17、中的-氨基還氨基還可以與可以與異硫氰酸苯酯（異硫氰酸苯酯（PITCPITC）反應(yīng)，產(chǎn)生相反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的苯氨基硫甲酰氨基酸（應(yīng)的苯氨基硫甲酰氨基酸（PTC-PTC-氨基酸）。氨基酸）。在無(wú)水酸中，在無(wú)水酸中，PTC-PTC-氨基酸即環(huán)化為苯硫乙內(nèi)氨基酸即環(huán)化為苯硫乙內(nèi)酰脲（酰脲（PTHPTH），后者在酸中極穩(wěn)定。），后者在酸中極穩(wěn)定。這個(gè)反應(yīng)首先被這個(gè)反應(yīng)首先被EdmanEdman用于鑒定多肽或用于鑒定多肽或蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的N-N-末端氨基酸。末端氨基酸。33+PITC弱堿中弱堿中(400 C)(無(wú)水氫氟酸中無(wú)水氫氟酸中)H+苯氨基硫甲酰氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸（PTC-PTC-氨基酸）氨基酸

18、）（Edman反應(yīng)）反應(yīng)）苯硫乙內(nèi)酰脲苯硫乙內(nèi)酰脲(PTH-AA)34兩個(gè)相鄰氨基酸的羧基和氨基之間脫水縮和形成的酰胺鍵稱兩個(gè)相鄰氨基酸的羧基和氨基之間脫水縮和形成的酰胺鍵稱為為肽鍵肽鍵。氨基酸形成肽鍵后，稱為氨基酸形成肽鍵后，稱為氨基酸殘基氨基酸殘基。肽鍵連接氨基酸殘基形成肽鍵連接氨基酸殘基形成二肽、寡肽、多肽鏈和蛋白質(zhì)二肽、寡肽、多肽鏈和蛋白質(zhì)。（一）肽與肽鍵的結(jié)構(gòu)（一）肽與肽鍵的結(jié)構(gòu)三、肽三、肽35肽鍵肽鍵N=CN=C 0.127nm 0.127nm鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)=0.132nm=0.132nmN-CN-C 0.148nm0.148nm肽肽鍵鍵中中的的C-NC-N鍵鍵具具有有部部分分雙雙鍵鍵性

19、性質(zhì)質(zhì)，不不能能自自由由旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。在大多數(shù)情況下，以在大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)反式結(jié)構(gòu)存在。存在。參見(jiàn)參見(jiàn)p3236肽平面或酰胺平面：肽平面或酰胺平面：組成肽單位的組成肽單位的4個(gè)原子和個(gè)原子和2個(gè)相鄰的個(gè)相鄰的碳原子都處碳原子都處于同一個(gè)平面內(nèi)，此剛性結(jié)構(gòu)的平面稱為于同一個(gè)平面內(nèi)，此剛性結(jié)構(gòu)的平面稱為肽平面肽平面或酰胺平面或酰胺平面。肽單位：肽單位：實(shí)際就是一個(gè)肽平面實(shí)際就是一個(gè)肽平面（二）肽單位（二）肽單位 肽鍵的四個(gè)原子和與之相連的兩個(gè)肽鍵的四個(gè)原子和與之相連的兩個(gè)-碳原子所碳原子所組成的基團(tuán)。組成的基團(tuán)。參見(jiàn)參見(jiàn)p3237 二面角 兩兩相相鄰鄰酰酰胺胺平平面面之之間間，能能以以共共同

20、同的的CC為為定定點(diǎn)點(diǎn)而而旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，繞繞C-NC-N鍵鍵旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的角角度度稱稱角角，繞繞C-CC-C鍵鍵旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的角角度度稱稱角角。和和稱作二面角，亦稱構(gòu)象角稱作二面角，亦稱構(gòu)象角酰胺平面與酰胺平面與-碳原子之間形成的二面角碳原子之間形成的二面角（和和 ）38（三）肽鏈中（三）肽鏈中AAAA的排列順序和命名的排列順序和命名 通常在多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的通常在多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的-氨氨基，稱為基，稱為氨基端或氨基端或N-N-端端；在另一端含有一個(gè)；在另一端含有一個(gè)游離的游離的-羧基，稱為羧基，稱為羧基端或羧基端或C-C-端端。氨基酸的順序是從氨基酸的順序是從N-N-端的氨基酸殘基開(kāi)

21、始，端的氨基酸殘基開(kāi)始，以以C-C-端氨基酸殘基為終點(diǎn)的排列順序。如下端氨基酸殘基為終點(diǎn)的排列順序。如下面的五肽可表示為：面的五肽可表示為：Ser-Gly-Tyr-Val-LeuSer-Gly-Tyr-Val-Leu參見(jiàn)參見(jiàn)p3139肽鍵和肽的結(jié)構(gòu)如圖所示絲氨酰 甘氨酰 酪氨酰 丙氨酰 亮氨酸40 多肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖41（四）天然存在的活性肽（四）天然存在的活性肽 自然界中有自由存在的活性肽，主要有：1.谷胱甘肽（GSH）：三肽（GluCysGly），含有自由的巰基，具有很強(qiáng)的還原性，可作為體內(nèi)重要的還原劑，保護(hù)某些蛋白質(zhì)或酶分子中的巰基免遭氧化，使其處于活性狀態(tài)。分子中具有一個(gè)由谷氨酸的分子中

22、具有一個(gè)由谷氨酸的-羧基和半胱氨酸羧基和半胱氨酸的的-氨基脫水縮合的氨基脫水縮合的-肽鍵肽鍵422.腦啡肽：為五肽，具有鎮(zhèn)痛作用，它們?cè)谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)中形成，是體內(nèi)自己產(chǎn)生的一類鴉片劑。Met-腦啡肽腦啡肽 H Tyr Gly Gly PheMetOH Leu-腦啡肽腦啡肽 H Tyr Gly Gly phe LeuOH433.牛催產(chǎn)素與加壓素：均均為為九九肽肽，分分子子中中含含有有一一對(duì)對(duì)二二硫硫鍵鍵，兩兩者者結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)類類似似。前前者者第第八八位位為為L(zhǎng)euLeu，后后者者為為ArgArg。前前者者可可刺刺激激子子宮宮的的收收縮縮，促促進(jìn)進(jìn)分分娩娩。后后者者可可促促進(jìn)進(jìn)小小動(dòng)動(dòng)脈脈收收縮縮，使

23、使血血壓壓升高，也有抗利尿作用，參與水、鹽代謝的調(diào)節(jié)。升高，也有抗利尿作用，參與水、鹽代謝的調(diào)節(jié)。牛催產(chǎn)素牛催產(chǎn)素SSCysTyrTyrIleIleGlnAsnCysProGlnAsnCysProLeuLeuGly-Gly-NHNH2 2牛加壓素牛加壓素SSCysTyrTyrPhePheGlnAsnCysProGlnAsnCysProArgArgGly-Gly-NHNH2 244 蛋白質(zhì)與多肽并無(wú)嚴(yán)格的界線，通常是將分子量蛋白質(zhì)與多肽并無(wú)嚴(yán)格的界線，通常是將分子量在在60006000道爾頓以上的多肽道爾頓以上的多肽稱為蛋白質(zhì)稱為蛋白質(zhì)。451.1.定義定義 1969年，國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委年

24、，國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)（員會(huì)（IUPAC）規(guī)定：規(guī)定：2.蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。的排列順序，包括二硫鍵的位置。(一一)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)2.2.一級(jí)結(jié)構(gòu)的意義一級(jí)結(jié)構(gòu)的意義一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu) 高級(jí)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu) 功能功能決定決定決定決定46例：例：牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)47蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)又稱蛋白質(zhì)的構(gòu)象或高蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)又稱蛋白質(zhì)的構(gòu)象或高級(jí)結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子中所有原子在三級(jí)結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子中所有原子在三維空間的分布和肽鏈的走向。維空間的分布和肽鏈的走向。蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)包括二級(jí)

25、結(jié)構(gòu)、超二級(jí)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)包括二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)等。(二二)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)481 1 維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力 維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的作用力主要是次級(jí)鍵，即維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的作用力主要是次級(jí)鍵，即氫鍵和鹽氫鍵和鹽鍵等非共價(jià)鍵，以及疏水作用力和范德華力等。鍵等非共價(jià)鍵，以及疏水作用力和范德華力等。氫鍵：氫鍵：x H y 離子鍵（鹽鍵）：離子鍵（鹽鍵）：它是由帶相反電荷的兩個(gè)基團(tuán)它是由帶相反電荷的兩個(gè)基團(tuán) 間的靜電吸引所形成的間的靜電吸引所形成的 疏水作用力（疏水作用力（疏水鍵）疏水鍵）：是指

26、非極性基團(tuán)即疏水基團(tuán)為是指非極性基團(tuán)即疏水基團(tuán)為 了避開(kāi)水相而群集在一起的了避開(kāi)水相而群集在一起的集集合力合力 范德華力：范德華力：在物質(zhì)的聚集狀態(tài)中，分子與分子之在物質(zhì)的聚集狀態(tài)中，分子與分子之 間存在著一種較弱的作用力間存在著一種較弱的作用力 二硫鍵二硫鍵 ：是兩個(gè)硫原子之間所形成的是兩個(gè)硫原子之間所形成的共價(jià)鍵共價(jià)鍵4950蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的主鏈本身通過(guò)氫主鏈本身通過(guò)氫鍵沿一定方向盤(pán)繞、鍵沿一定方向盤(pán)繞、折疊而形成的構(gòu)象折疊而形成的構(gòu)象.它只涉及肽鏈主鏈的構(gòu)象及鏈內(nèi)或鏈間形成的氫它只涉及肽鏈主鏈的構(gòu)象及鏈內(nèi)或鏈間形成的氫鍵。鍵。(注注:二級(jí)結(jié)構(gòu)不涉及

27、側(cè)鏈的構(gòu)象二級(jí)結(jié)構(gòu)不涉及側(cè)鏈的構(gòu)象)主要有主要有-螺旋、螺旋、-折疊、折疊、-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲。2 2 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)51多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為離即螺距為0.54nm0.54nm,含含3.63.6個(gè)氨基酸殘基；個(gè)氨基酸殘基；兩個(gè)氨基酸之間的距離為兩個(gè)氨基酸之間的距離為0.15nm0.15nm;每個(gè)每個(gè)aaaa殘基沿軸旋轉(zhuǎn)殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100100度度.肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行行，每個(gè)氨基

28、酸殘基的每個(gè)氨基酸殘基的C=OC=O氧與其后第四個(gè)氧與其后第四個(gè)氨基酸殘基的氨基酸殘基的N-HN-H氫形成氫鍵氫形成氫鍵。絕大多數(shù)天然蛋白質(zhì)中的絕大多數(shù)天然蛋白質(zhì)中的-螺旋幾乎都是螺旋幾乎都是右手螺旋右手螺旋。-螺旋都是由螺旋都是由L-L-型型氨基酸氨基酸構(gòu)成的（構(gòu)成的（GlyGly除外除外）。、-螺旋及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)(1)-螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)525354螺距螺距0.54nm每殘基的每殘基的軸向高度軸向高度0.15nm每殘基繞軸每殘基繞軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)100 o55、-螺旋結(jié)構(gòu)形成的限制因素:凡是有凡是有Pro存在的地方存在的地方,不能形成不能形成。因因ProPro形成的肽鍵形成的肽鍵N N原子上沒(méi)有

29、原子上沒(méi)有H,H,不可能形成氫鍵。不可能形成氫鍵。靜電斥力靜電斥力。若一段肽鏈有多個(gè)若一段肽鏈有多個(gè)GluGlu或或AspAsp相鄰相鄰,則因則因pH=7.0pH=7.0時(shí)都帶負(fù)電荷時(shí)都帶負(fù)電荷,防礙防礙螺旋的形成螺旋的形成;同樣多個(gè)同樣多個(gè)堿性氨基酸殘基在一段肽段內(nèi)堿性氨基酸殘基在一段肽段內(nèi),正電荷相斥正電荷相斥,也防礙也防礙螺旋的形成。螺旋的形成。位阻位阻。如如AsnAsn、LeuLeu側(cè)鏈很大，防礙側(cè)鏈很大，防礙螺旋的形成。螺旋的形成。56(2)-折疊（折疊（-pleated sheet）-折疊或折疊或-折疊片也稱折疊片也稱-結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)或-構(gòu)象，它構(gòu)象，它是蛋白質(zhì)中第二種最常見(jiàn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)

30、。是蛋白質(zhì)中第二種最常見(jiàn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。-折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的多肽折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈平行排列，通過(guò)鏈平行排列，通過(guò)鏈間的氫鍵鏈間的氫鍵進(jìn)行交聯(lián)而形進(jìn)行交聯(lián)而形成的，或一條肽鏈內(nèi)的不同肽段間靠氫鍵而成的，或一條肽鏈內(nèi)的不同肽段間靠氫鍵而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象57-折疊結(jié)構(gòu)幾乎所有肽鍵都參與鏈間氫鍵的形成，折疊結(jié)構(gòu)幾乎所有肽鍵都參與鏈間氫鍵的形成，氫鍵與鏈的長(zhǎng)軸接近垂直。氫鍵與鏈的長(zhǎng)軸接近垂直。-折疊有兩種類型：折疊有兩種類型：一種為一種為平行式平行式，即所有肽鏈的，即所有肽鏈的N-N-端都在同一邊。端都在同一邊。另一種為另

31、一種為反平行式反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反，即相鄰兩條肽鏈的方向相反 -折疊的特點(diǎn)折疊的特點(diǎn)58NNN平行式平行式59NCN反平行式反平行式60蠶絲心蛋白61-回折（或發(fā)夾結(jié)構(gòu)）回折（或發(fā)夾結(jié)構(gòu)）在在-轉(zhuǎn)角部分，由四個(gè)轉(zhuǎn)角部分，由四個(gè)氨基酸殘基組成氨基酸殘基組成;彎曲處彎曲處的第一個(gè)氨基酸殘基的的第一個(gè)氨基酸殘基的-C=O 和第四個(gè)殘基的和第四個(gè)殘基的 N-H 之間形成氫鍵，形之間形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。狀蛋白分子中。其特點(diǎn)是肽鏈回折其特點(diǎn)是肽鏈回折180180度度(3)-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角目前發(fā)現(xiàn)的-轉(zhuǎn)

32、角多數(shù)都轉(zhuǎn)角多數(shù)都存在蛋白質(zhì)分子表面，它存在蛋白質(zhì)分子表面，它們的含量相當(dāng)豐富，約占們的含量相當(dāng)豐富，約占全部全部AAAA殘基的殘基的1/41/4。62(4)(4)無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲 肽段在空間的不規(guī)則排布稱為無(wú)規(guī)則肽段在空間的不規(guī)則排布稱為無(wú)規(guī)則卷曲。卷曲。在一般球蛋白分子中，往往含有大量在一般球蛋白分子中，往往含有大量的無(wú)規(guī)則卷曲，它使蛋白質(zhì)肽鏈從整體上的無(wú)規(guī)則卷曲，它使蛋白質(zhì)肽鏈從整體上形成球狀構(gòu)象。形成球狀構(gòu)象。63無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)則則則則卷卷卷卷曲曲曲曲示示示示意意意意圖圖圖圖細(xì)胞色素細(xì)胞色素C C的三級(jí)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)則卷曲無(wú)規(guī)則卷曲643 超二級(jí)結(jié)構(gòu)（1 1）超二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)

33、指蛋白質(zhì)中相鄰的二級(jí)結(jié)指蛋白質(zhì)中相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位（構(gòu)單位（-螺旋或螺旋或-折疊或折疊或-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角）組合）組合在一起，形成有規(guī)則的、在空間上能夠辨在一起，形成有規(guī)則的、在空間上能夠辨認(rèn)的認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。（2 2）超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本類型：超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本類型：、65666768-鏈鏈 希臘鑰匙構(gòu)象希臘鑰匙構(gòu)象超二級(jí)結(jié)構(gòu)類型超二級(jí)結(jié)構(gòu)類型 -曲折曲折-螺旋螺旋69 定定義義：對(duì)對(duì)于于較較大大的的蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)分分子子或或亞亞基基，多多肽肽鏈鏈往往往往由由兩兩個(gè)個(gè)或或兩兩個(gè)個(gè)以以上上相相對(duì)對(duì)獨(dú)獨(dú)立立的的三三維維實(shí)實(shí)體體締締合合而而成成三級(jí)結(jié)構(gòu)，這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體稱結(jié)構(gòu)域。三級(jí)結(jié)構(gòu)，

34、這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體稱結(jié)構(gòu)域?，F(xiàn)現(xiàn)在在,結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)域域的的概概念念有有三三種種不不同同而而又又相相互互聯(lián)聯(lián)系系的的涵涵義義:即即獨(dú)獨(dú)立立的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)單單位位、獨(dú)獨(dú)立立的的功功能能單單位位和和獨(dú)獨(dú)立的折疊單位立的折疊單位。4 4 結(jié)構(gòu)域類型：類型：-螺旋域；螺旋域；-折疊域；折疊域；+域；域；/域；無(wú)規(guī)則卷曲域；無(wú)規(guī)則卷曲+-回折域；回折域；無(wú)規(guī)則卷曲無(wú)規(guī)則卷曲+-螺旋結(jié)構(gòu)域螺旋結(jié)構(gòu)域70結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域1結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域2-折疊折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角二硫鍵二硫鍵-螺旋螺旋卵溶菌酶的三級(jí)結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域卵溶菌酶的三級(jí)結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域7172兩個(gè)鐵原子兩個(gè)鐵原子蚯蚓血紅蛋白中四個(gè)-螺旋組成的結(jié)構(gòu)域 -螺旋域螺

35、旋域；免疫球蛋白VL -折疊結(jié)構(gòu)域-折疊域折疊域；73丙酮酸激酶結(jié)構(gòu)域丙酮酸激酶結(jié)構(gòu)域4 4/結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域3-P-3-P-甘油醛脫氫酶結(jié)構(gòu)域甘油醛脫氫酶結(jié)構(gòu)域2 2+結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域木瓜蛋白酶結(jié)構(gòu)域木瓜蛋白酶結(jié)構(gòu)域1 1無(wú)規(guī)則卷曲無(wú)規(guī)則卷曲+-+-螺旋結(jié)構(gòu)域螺旋結(jié)構(gòu)域木瓜蛋白酶結(jié)構(gòu)域木瓜蛋白酶結(jié)構(gòu)域2 2無(wú)規(guī)則卷曲無(wú)規(guī)則卷曲+-+-回折結(jié)構(gòu)域回折結(jié)構(gòu)域7475定義定義多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用，沿三相互作用，沿三維空間多方向卷曲，進(jìn)一步盤(pán)曲折疊形成特定維空間多方向卷曲，進(jìn)一步盤(pán)曲折疊形成特

36、定的球狀分子結(jié)構(gòu)。的球狀分子結(jié)構(gòu)。在三級(jí)結(jié)構(gòu)中，在三級(jí)結(jié)構(gòu)中，具有極性側(cè)鏈基團(tuán)的具有極性側(cè)鏈基團(tuán)的AAAA殘基殘基幾乎全部在分子的表面幾乎全部在分子的表面,而非極性殘基則被埋而非極性殘基則被埋于分子內(nèi)部于分子內(nèi)部,不與水接確不與水接確.而形成疏水的核心。而形成疏水的核心。5 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)76木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶組織蛋白酶組織蛋白酶B77-折疊折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)則卷無(wú)規(guī)則卷曲曲 空穴空穴-螺旋螺旋78維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力氫鍵氫鍵范德華力范德華力疏水鍵（疏水相互作用）疏水鍵（疏水相互作用）離子鍵（鹽鍵）離子鍵（鹽鍵）二硫鍵二硫鍵疏水鍵，在蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)中起著重要作用，疏水鍵

37、，在蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)中起著重要作用，它是使蛋白質(zhì)多肽鏈進(jìn)行折疊的主要驅(qū)動(dòng)力它是使蛋白質(zhì)多肽鏈進(jìn)行折疊的主要驅(qū)動(dòng)力。79三級(jí)結(jié)構(gòu)的特征：含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)單元；含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)單元；有明顯的折疊層次；有明顯的折疊層次；是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體；是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體；分子表面有一空穴分子表面有一空穴(活性部位活性部位)；疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，親水側(cè)鏈暴露在分子表面。親水側(cè)鏈暴露在分子表面。實(shí)例實(shí)例：肌紅蛋白肌紅蛋白80肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能（1 1）肌紅蛋白的功能）肌紅蛋白的功能：哺乳動(dòng)物肌肉中儲(chǔ)存氧并運(yùn)輸氧的蛋白。哺乳動(dòng)物肌肉中儲(chǔ)存氧并運(yùn)輸氧的蛋白。（2

38、2）肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：19631963年，年，KendrewKendrew a.a.一條多肽鏈，一條多肽鏈，153153個(gè)氨基酸殘基，一個(gè)血紅素輔基，分個(gè)氨基酸殘基，一個(gè)血紅素輔基，分子量子量1760017600道爾頓。道爾頓。b.b.肌紅蛋白的整個(gè)分子具有外圓中空的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，肽鏈共肌紅蛋白的整個(gè)分子具有外圓中空的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，肽鏈共折疊成折疊成8 8段段長(zhǎng)度不等的長(zhǎng)度不等的-螺旋體（螺旋體（A-HA-H），最長(zhǎng)的有），最長(zhǎng)的有2323個(gè)氨基個(gè)氨基酸酸殘基，殘基，最短的有最短的有7 7個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸殘基。拐彎處多由殘基。拐彎處多由ProPro、SerSer、IleIle

39、、ThrThr等組成。等組成。c.c.具有極性側(cè)鏈的氨基酸殘基分布于分子表面，而帶非極性具有極性側(cè)鏈的氨基酸殘基分布于分子表面，而帶非極性側(cè)鏈的氨基酸殘基多分布于分子內(nèi)部，使側(cè)鏈的氨基酸殘基多分布于分子內(nèi)部，使肌紅蛋白成為可溶肌紅蛋白成為可溶性蛋白。性蛋白。81肌紅蛋白血紅素輔基82抹香鯨肌紅蛋白（Myoglobin）的三級(jí)結(jié)構(gòu)836 6 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)是指由兩是指由兩 個(gè)或兩個(gè)以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)個(gè)或兩個(gè)以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的的多肽鏈多肽鏈按一定方式聚合而成的特定構(gòu)象的蛋白按一定方式聚合而成的特定構(gòu)象的蛋白質(zhì)分子。質(zhì)分子。其中每條多肽鏈稱為其中每條多肽鏈稱為亞基。

40、亞基。通常通常亞基亞基只有一條多肽鏈，但有的只有一條多肽鏈，但有的亞基由兩條或亞基由兩條或多條多肽鏈組成多條多肽鏈組成，這些多肽鏈間多以，這些多肽鏈間多以二硫鍵二硫鍵相連相連,亞基單獨(dú)存在時(shí)無(wú)生物學(xué)活性。亞基單獨(dú)存在時(shí)無(wú)生物學(xué)活性。一般來(lái)說(shuō)具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白屬于一般來(lái)說(shuō)具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白屬于寡聚蛋白寡聚蛋白。定義定義84維持蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的主要作用力在蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)中，亞基之間的作用力在蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)中，亞基之間的作用力主要包括：主要包括：氫鍵、離子鍵、范德華力和疏氫鍵、離子鍵、范德華力和疏水鍵。水鍵。即亞基之間主要是通過(guò)即亞基之間主要是通過(guò)次級(jí)鍵次級(jí)鍵彼此彼此締合在一起。締合在一起。疏水鍵疏

41、水鍵是最主要的作用力。是最主要的作用力。85血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能（1 1）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a.a.是四個(gè)亞基的寡聚蛋白，是四個(gè)亞基的寡聚蛋白，574574個(gè)個(gè)AAAA殘基，分子量殘基，分子量6500065000b.b.是由相同的兩條是由相同的兩條 鏈和兩條鏈和兩條 鏈組成鏈組成四聚體四聚體 2 2 2 2，成成人的血紅蛋白為人的血紅蛋白為 2 2 2 2、胎兒的血紅蛋白為、胎兒的血紅蛋白為 2 2 2 2c.c.鏈由鏈由141AA141AA殘基殘基組成，組成，鏈由鏈由146AA146AA殘基組成。殘基組成。四條肽鏈的三級(jí)結(jié)構(gòu)與肌紅蛋白相似，各自內(nèi)部四條肽鏈的三級(jí)結(jié)構(gòu)與

42、肌紅蛋白相似，各自內(nèi)部有一個(gè)血紅素輔基。有一個(gè)血紅素輔基。（2 2）血紅蛋白的功能：血紅蛋白的功能：存在于動(dòng)物血液的紅細(xì)胞中，存在于動(dòng)物血液的紅細(xì)胞中，具有運(yùn)輸具有運(yùn)輸O O2 2和和COCO2 2的功能；血紅蛋白還能和的功能；血紅蛋白還能和H H+結(jié)合，結(jié)合，從而可以維持體內(nèi)從而可以維持體內(nèi)pH.pH.86血紅蛋白四級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白四級(jí)結(jié)構(gòu)血紅素血紅素輔基輔基87化學(xué)鍵化學(xué)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵次級(jí)鍵次級(jí)鍵肽鍵肽鍵二硫鍵二硫鍵氫鍵氫鍵疏水鍵疏水鍵鹽鍵鹽鍵范德華力范德華力一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)三、四級(jí)結(jié)構(gòu)三、四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中的共價(jià)鍵與次級(jí)鍵蛋白質(zhì)分子中的共價(jià)鍵與次級(jí)鍵88(

43、一一)蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 1.1.同功蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的種屬差異性同功蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的種屬差異性 細(xì)胞色素細(xì)胞色素C C是真核細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上一種含是真核細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上一種含F(xiàn)eFe的的蛋白質(zhì)，在生物氧化中起傳遞電子的作用。通過(guò)植蛋白質(zhì)，在生物氧化中起傳遞電子的作用。通過(guò)植物、動(dòng)物和微生物等數(shù)百種生物的細(xì)胞色素物、動(dòng)物和微生物等數(shù)百種生物的細(xì)胞色素C C一級(jí)結(jié)一級(jí)結(jié)構(gòu)的研究表明：構(gòu)的研究表明：（1 1）親緣關(guān)系越近，）親緣關(guān)系越近，AAAA順序的同源性越大。順序的同源性越大。（2 2）盡管不同生物間親緣關(guān)系差別很大，但與細(xì)胞）盡管不同生物間親緣關(guān)系差別很大，但

44、與細(xì)胞色素色素C C功能密切相關(guān)的功能密切相關(guān)的AAAA順序卻有共同之處，即順序卻有共同之處，即保守保守順序順序不變不變不同生物與人的細(xì)胞色素不同生物與人的細(xì)胞色素C C相比較相比較AAAA差異數(shù)目差異數(shù)目 黑猩猩黑猩猩 0 0 雞、火雞雞、火雞 13 13 牛豬羊牛豬羊 10 10 海龜海龜 15 15 狗驢狗驢 11 11 小麥小麥 35 35 粗糙鏈孢霉粗糙鏈孢霉43 43 酵母菌酵母菌 44 4489生物生物 與人不同的與人不同的AA數(shù)目數(shù)目黑猩猩黑猩猩 0恒河猴恒河猴 1兔兔 9袋鼠袋鼠 10牛、豬、羊牛、豬、羊 10狗狗 11馬馬 12雞、火雞雞、火雞 13響尾蛇響尾蛇 14海龜海

45、龜 15金槍魚(yú)金槍魚(yú) 21角餃角餃 23小蠅小蠅 25蛾蛾 31小麥小麥 35粗早鏈孢霉粗早鏈孢霉 43酵母酵母 44 不同生物與人的不同生物與人的Cytc的的AA差異數(shù)目差異數(shù)目根據(jù)細(xì)胞色素根據(jù)細(xì)胞色素 C的的順序種屬差異建立順序種屬差異建立起來(lái)的進(jìn)化樹(shù)起來(lái)的進(jìn)化樹(shù)圓圈代表分歧點(diǎn)圓圈代表分歧點(diǎn)902.2.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的變異與分子病蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的變異與分子病 分子病分子病分子病分子病指蛋白質(zhì)分子中由于指蛋白質(zhì)分子中由于AAAA排列順序與正常蛋排列順序與正常蛋白質(zhì)不同而發(fā)生的一種遺傳病白質(zhì)不同而發(fā)生的一種遺傳病(基因突變?cè)斐傻幕蛲蛔冊(cè)斐傻?。鐮刀形貧血病：鐮刀形貧血?。翰∫颍貉t蛋白病因：

46、血紅蛋白AAAA順序的細(xì)微變化順序的細(xì)微變化 -鏈鏈N端氨基酸排列順序端氨基酸排列順序 1 2 3 4 5 6 7 8 Hb-A（正常人）（正常人）Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys Hb-S（患（患 者）者）Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys鐮刀形貧血病：鐮刀形貧血?。翰∪梭w內(nèi)血紅蛋白的含量乃至紅細(xì)胞病人體內(nèi)血紅蛋白的含量乃至紅細(xì)胞的量都較正常人少，且紅細(xì)胞的形狀為新月形，即鐮的量都較正常人少，且紅細(xì)胞的形狀為新月形，即鐮刀狀。此種細(xì)胞壁薄，而且脆性大，極易漲破而發(fā)生刀狀。此種細(xì)胞壁薄，而且脆性大，極易漲破而發(fā)生溶血；再者，發(fā)生鐮變的細(xì)

47、胞粘滯加大，易栓塞血管；溶血；再者，發(fā)生鐮變的細(xì)胞粘滯加大，易栓塞血管；由于流速較慢，輸氧機(jī)能降低，使臟器官供血出現(xiàn)障由于流速較慢，輸氧機(jī)能降低，使臟器官供血出現(xiàn)障礙，從而引起頭昏、胸悶而導(dǎo)致死亡。礙，從而引起頭昏、胸悶而導(dǎo)致死亡。91 谷氨酸在生理谷氨酸在生理pH值下為帶值下為帶負(fù)電荷負(fù)電荷R基氨基酸基氨基酸，而纈氨酸卻是一種而纈氨酸卻是一種非極性非極性R基氨基酸基氨基酸，就使得，就使得HbS分子表面的荷電性發(fā)生改變，引起等電點(diǎn)改分子表面的荷電性發(fā)生改變，引起等電點(diǎn)改變，變，溶解度降低溶解度降低，使之不正常地聚集成纖維狀血，使之不正常地聚集成纖維狀血紅蛋白，致使紅細(xì)胞變形成鐮刀狀紅蛋白，致使

48、紅細(xì)胞變形成鐮刀狀,輸氧功能下降輸氧功能下降,細(xì)胞脆弱易溶血細(xì)胞脆弱易溶血.923.3.一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激活一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激活胰島素原與胰島素胰島素原與胰島素（牛胰島素原的激活）（牛胰島素原的激活）ArgLysArg（C肽）肽）93(二二)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的功能通常取決于它的特定構(gòu)象蛋白質(zhì)的功能通常取決于它的特定構(gòu)象。某些蛋白質(zhì)表現(xiàn)其生物功能時(shí)，構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變整某些蛋白質(zhì)表現(xiàn)其生物功能時(shí)，構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變整個(gè)分子的性質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為個(gè)分子的性質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為別構(gòu)效應(yīng)別構(gòu)效應(yīng)。如血紅蛋白如血紅蛋白是四個(gè)亞基的寡

49、聚蛋白，其與氧的結(jié)合存在別構(gòu)是四個(gè)亞基的寡聚蛋白，其與氧的結(jié)合存在別構(gòu)效應(yīng)。而肌紅蛋白只有一個(gè)亞基，不存在別構(gòu)效應(yīng)。效應(yīng)。而肌紅蛋白只有一個(gè)亞基，不存在別構(gòu)效應(yīng)。94956.1 6.1 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量（一）蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量（自學(xué)自學(xué)）（二）蛋白質(zhì)的兩性電離性質(zhì)和等電點(diǎn)（二）蛋白質(zhì)的兩性電離性質(zhì)和等電點(diǎn)（三）蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性（三）蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性（四）蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)（四）蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)(五五)蛋白質(zhì)的沉淀蛋白質(zhì)的沉淀(六）蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)六）蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)（七）蛋白質(zhì)的測(cè)定（七）蛋白質(zhì)的測(cè)定6.2 6.2 蛋白質(zhì)的分離、分析技術(shù)蛋白質(zhì)的分離、分析技術(shù)（自學(xué)自

50、學(xué)）96(二二二二)蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn) 蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)：蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)：當(dāng)溶液在某一定當(dāng)溶液在某一定pHpH值時(shí)，使某特定蛋值時(shí)，使某特定蛋白質(zhì)分子上所帶正負(fù)電荷相等，成為兩性離子，在電場(chǎng)中白質(zhì)分子上所帶正負(fù)電荷相等，成為兩性離子，在電場(chǎng)中即不向陽(yáng)極移動(dòng)也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的即不向陽(yáng)極移動(dòng)也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH值即為值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（pI）。）。在等電點(diǎn)時(shí)，在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場(chǎng)中不移動(dòng)。最小，在電場(chǎng)中不移動(dòng)。在外液在外液pHpH低于等電點(diǎn)的溶液中，低

51、于等電點(diǎn)的溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)；在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)；在外液在外液pHpH高于等電點(diǎn)的溶液中，高于等電點(diǎn)的溶液中，蛋蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)電泳電泳帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)的現(xiàn)象。帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)的現(xiàn)象。參見(jiàn)參見(jiàn)p506.1 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量（一）蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量（自學(xué)自學(xué)）參見(jiàn)參見(jiàn)p5197電泳蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)pH條件下，不發(fā)生電泳條件下，不發(fā)生電泳現(xiàn)象?，F(xiàn)象。利用蛋白質(zhì)的電泳利用蛋白質(zhì)的電泳現(xiàn)象，可以將不同帶現(xiàn)象

52、，可以將不同帶電性質(zhì)和不同大小、電性質(zhì)和不同大小、形狀的蛋白質(zhì)分子進(jìn)形狀的蛋白質(zhì)分子進(jìn)行分離純化。行分離純化。根據(jù)蛋白質(zhì)凈電荷根據(jù)蛋白質(zhì)凈電荷的差異來(lái)分離蛋白質(zhì)的差異來(lái)分離蛋白質(zhì)的一種方法是的一種方法是電泳法電泳法。98(三)蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性 A、蛋白質(zhì)的變性定義 天然蛋白質(zhì)因受物理、化學(xué)因素的影響，使蛋白天然蛋白質(zhì)因受物理、化學(xué)因素的影響，使蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生了異常變化，從而導(dǎo)致生物活性質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生了異常變化，從而導(dǎo)致生物活性的喪失以及物理、化學(xué)性質(zhì)的異常變化。但的喪失以及物理、化學(xué)性質(zhì)的異常變化。但一級(jí)結(jié)一級(jí)結(jié)構(gòu)未遭破壞構(gòu)未遭破壞，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變

53、性。參見(jiàn)參見(jiàn)p5299B、引起蛋白質(zhì)變性的主要因素：1.物理因素：物理因素：加熱、高壓、紫外線照射、加熱、高壓、紫外線照射、X-射線、超射線、超聲波、劇烈振蕩和攪拌等聲波、劇烈振蕩和攪拌等2.化學(xué)因素：化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲、去污劑（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲、去污劑（十二烷基硫十二烷基硫酸鈉（酸鈉（SDS）、重金屬鹽、三氯醋酸、）、重金屬鹽、三氯醋酸、濃乙醇等。濃乙醇等。100C、蛋白質(zhì)的變性后的表現(xiàn) 生物活性喪失；溶解度降低，對(duì)于球狀蛋白粘度生物活性喪失；溶解度降低，對(duì)于球狀蛋白粘度增加；光吸收系數(shù)增大；生物化學(xué)性質(zhì)改變。增加；光吸收系數(shù)增大；生物化學(xué)性質(zhì)改變。組分和分子量不變。組分和分子量不變。1

54、01D、蛋白質(zhì)變性的本質(zhì)：分子中各種次級(jí)鍵斷裂，使其空間構(gòu)象分子中各種次級(jí)鍵斷裂，使其空間構(gòu)象從緊密有序的狀態(tài)變成松散無(wú)序的狀態(tài)，從緊密有序的狀態(tài)變成松散無(wú)序的狀態(tài)，一級(jí)結(jié)構(gòu)不破壞。變性后的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上雖有改變，但組成成分和相對(duì)分子質(zhì)量不變。102E、蛋白質(zhì)的復(fù)性 定義：定義：如果引起變性的因素如果引起變性的因素比較溫和比較溫和，蛋白質(zhì)構(gòu)象僅僅是有些松散時(shí)，當(dāng)除去變蛋白質(zhì)構(gòu)象僅僅是有些松散時(shí)，當(dāng)除去變性因素后，可根據(jù)熱力學(xué)原理緩慢地重新性因素后，可根據(jù)熱力學(xué)原理緩慢地重新自發(fā)折疊恢復(fù)原來(lái)的構(gòu)象，這種現(xiàn)象稱作自發(fā)折疊恢復(fù)原來(lái)的構(gòu)象，這種現(xiàn)象稱作復(fù)性復(fù)性。103核糖核酸酶變性與復(fù)性作用天然狀態(tài)，

55、有催化活性天然狀態(tài)，有催化活性 非折疊狀態(tài)，無(wú)活性非折疊狀態(tài)，無(wú)活性8 M 8 M 尿素尿素 -巰基乙醇巰基乙醇變性變性天然狀態(tài)天然狀態(tài) S-S-S-S-鍵恢復(fù)鍵恢復(fù) 而且是正確配對(duì)而且是正確配對(duì)復(fù)性復(fù)性去除尿素及去除尿素及-巰基巰基乙醇乙醇104如：NH3、COO、OH、-SH、-CONH-等，等，它們都具有高度的親水性，當(dāng)與水接確時(shí)，極易吸附它們都具有高度的親水性，當(dāng)與水接確時(shí)，極易吸附水分子，使蛋白質(zhì)顆粒外圍形成一層水化膜，將顆粒水分子，使蛋白質(zhì)顆粒外圍形成一層水化膜，將顆粒彼此隔開(kāi)，不致因互相碰撞凝聚而沉淀。彼此隔開(kāi)，不致因互相碰撞凝聚而沉淀。(四)蛋白質(zhì)膠體性質(zhì) 由于蛋白質(zhì)分子量很大

56、，在水溶液中形成直徑由于蛋白質(zhì)分子量很大，在水溶液中形成直徑1-100nm之間的顆粒，已達(dá)到膠體顆粒范圍的大小，之間的顆粒，已達(dá)到膠體顆粒范圍的大小，因而具有膠體溶液的通性。因而具有膠體溶液的通性。蛋白質(zhì)的水溶液能形成穩(wěn)定的親水膠體的原因：蛋白質(zhì)的水溶液能形成穩(wěn)定的親水膠體的原因：、蛋白質(zhì)多肽鏈上含有許多極性基團(tuán)。、蛋白質(zhì)多肽鏈上含有許多極性基團(tuán)。2、蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在非等電狀態(tài)時(shí)，相、蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在非等電狀態(tài)時(shí)，相同蛋白質(zhì)顆粒帶有同性電荷，同蛋白質(zhì)顆粒帶有同性電荷，與周?chē)姆措x子構(gòu)成與周?chē)姆措x子構(gòu)成穩(wěn)定的穩(wěn)定的雙電層雙電層。使蛋白質(zhì)顆粒之間相互排斥，保持使蛋白質(zhì)顆粒之間相互排斥

57、，保持一定距離，不致互相凝聚而沉淀。一定距離，不致互相凝聚而沉淀。蛋白質(zhì)溶液由于具有蛋白質(zhì)溶液由于具有水化層水化層與與雙電層雙電層兩方面的穩(wěn)兩方面的穩(wěn)定因素，所以作為膠體系統(tǒng)是相對(duì)穩(wěn)定的。定因素，所以作為膠體系統(tǒng)是相對(duì)穩(wěn)定的。參見(jiàn)參見(jiàn)p54105蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)的應(yīng)用蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)的應(yīng)用 由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過(guò)過(guò)半透膜半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去。非蛋白的小分子雜質(zhì)除去。透析法：透析法：以半透膜提純蛋白質(zhì)的方以半透膜提純蛋白質(zhì)的方法叫透析法法叫透析法半透膜：半透膜：只允許溶劑小分子通過(guò)，只允許溶劑小分子通過(guò)，而溶質(zhì)大

58、分子不能通過(guò)，如羊皮紙、而溶質(zhì)大分子不能通過(guò)，如羊皮紙、火棉膠、玻璃紙等火棉膠、玻璃紙等106107(五)蛋白質(zhì)的沉淀 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)在在溶溶液液中中的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性是是有有條條件件的的、相相對(duì)對(duì)的的。如如果果加加入入適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡脑囋噭﹦┦故沟暗鞍装踪|(zhì)質(zhì)分分子子處處于于等等電電點(diǎn)點(diǎn)狀狀態(tài)態(tài)或或失失去去水水化化層層（消消除除相相同同電電荷荷，除除去去水水膜膜），蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)膠膠體體溶溶液液就就不不再再穩(wěn)穩(wěn)定并將產(chǎn)生沉淀。定并將產(chǎn)生沉淀。定義：定義：蛋白質(zhì)在溶液中靠水膜和電荷保持其蛋白質(zhì)在溶液中靠水膜和電荷保持其穩(wěn)定性，水膜和電荷一旦除去，蛋白質(zhì)溶液穩(wěn)定性，水膜和電荷一旦除去，蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定性就被

59、破壞，蛋白質(zhì)就會(huì)從溶液中沉的穩(wěn)定性就被破壞，蛋白質(zhì)就會(huì)從溶液中沉淀下來(lái)，此現(xiàn)象即為淀下來(lái)，此現(xiàn)象即為蛋白質(zhì)的沉淀作用。蛋白質(zhì)的沉淀作用。參見(jiàn)參見(jiàn)p541081 可逆沉淀n定義：定義：在在溫和條件下溫和條件下，通過(guò)改變?nèi)芤旱模ㄟ^(guò)改變?nèi)芤旱膒HpH或電荷或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。淀分離。n 在沉淀過(guò)程中，在沉淀過(guò)程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒(méi)有發(fā)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒(méi)有發(fā)生變化生變化，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所以這種沉淀又稱為形成溶液，所以這種沉淀又稱為非變性沉非變性沉淀。淀。n 可逆沉淀是分離和純化蛋白質(zhì)的基本可逆沉淀是分離

60、和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如方法，如等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶劑沉淀法劑沉淀法等。等。109(1)鹽析 在蛋白質(zhì)的水溶液中，加入大量在蛋白質(zhì)的水溶液中，加入大量高濃度高濃度的強(qiáng)電的強(qiáng)電解質(zhì)鹽解質(zhì)鹽如硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等，可破壞蛋質(zhì)如硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等，可破壞蛋質(zhì)分子表面的水化層，中和它們的電荷，因而使蛋白分子表面的水化層，中和它們的電荷，因而使蛋白質(zhì)沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為質(zhì)沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為鹽析鹽析。而而低濃度低濃度的鹽溶液加入蛋白質(zhì)溶液中，會(huì)導(dǎo)致蛋的鹽溶液加入蛋白質(zhì)溶液中，會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的溶解度增加，該現(xiàn)象稱為白質(zhì)的溶解度增加，該現(xiàn)象稱為鹽溶鹽溶。鹽析

61、的機(jī)理鹽析的機(jī)理：破壞蛋白質(zhì)的水化膜，中和表面的凈電荷破壞蛋白質(zhì)的水化膜，中和表面的凈電荷。鹽析法是最常用的蛋白質(zhì)沉淀方法，該方法不會(huì)使鹽析法是最常用的蛋白質(zhì)沉淀方法，該方法不會(huì)使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性。各種蛋白質(zhì)的親水性及荷電性均有差別，因此不各種蛋白質(zhì)的親水性及荷電性均有差別，因此不同蛋白質(zhì)所需中性鹽濃度也有不同，只要調(diào)節(jié)中性同蛋白質(zhì)所需中性鹽濃度也有不同，只要調(diào)節(jié)中性鹽濃度，就可使混合蛋白質(zhì)溶液中的幾種蛋白質(zhì)分鹽濃度，就可使混合蛋白質(zhì)溶液中的幾種蛋白質(zhì)分散沉淀析出，這種方法稱為散沉淀析出，這種方法稱為分段鹽析分段鹽析。110(2)弱酸或弱堿沉淀法(等電點(diǎn)沉淀）用弱酸或弱堿調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)

62、溶液的用弱酸或弱堿調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液的pH處處于等電點(diǎn)處于等電點(diǎn)處，使蛋白質(zhì)沉淀。使蛋白質(zhì)沉淀。弱酸或弱堿沉淀法機(jī)理弱酸或弱堿沉淀法機(jī)理：破壞蛋白質(zhì)表面凈電荷破壞蛋白質(zhì)表面凈電荷。111酸酸酸酸堿堿堿堿堿堿酸酸溶液中蛋白質(zhì)的聚沉溶液中蛋白質(zhì)的聚沉112(3)有機(jī)溶劑沉淀法：在蛋白質(zhì)溶液中，加入能與水互溶的在蛋白質(zhì)溶液中，加入能與水互溶的有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等，蛋白質(zhì)產(chǎn)生有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等，蛋白質(zhì)產(chǎn)生沉淀。沉淀。有機(jī)溶劑沉淀法的機(jī)理有機(jī)溶劑沉淀法的機(jī)理：破壞蛋白質(zhì)的水化膜破壞蛋白質(zhì)的水化膜。注意：注意：有機(jī)溶液沉淀蛋白質(zhì)通常在有機(jī)溶液沉淀蛋白質(zhì)通常在低溫低溫條件下進(jìn)行，否則有機(jī)溶劑與水互溶產(chǎn)條件

63、下進(jìn)行，否則有機(jī)溶劑與水互溶產(chǎn)生的溶解熱會(huì)使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性。生的溶解熱會(huì)使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性。1132 不可逆沉淀n定義：定義：在強(qiáng)烈沉淀?xiàng)l件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)膠在強(qiáng)烈沉淀?xiàng)l件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性，而且也體溶液的穩(wěn)定性，而且也破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。n由于沉淀過(guò)程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，由于沉淀過(guò)程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，所以又稱為所以又稱為變性沉淀。變性沉淀。n如如加熱沉淀加熱沉淀（次級(jí)鍵）（次級(jí)鍵）、強(qiáng)酸堿沉淀、強(qiáng)酸堿沉淀（影響電荷）（影響電荷）、重金屬鹽沉

64、淀（、重金屬鹽沉淀（HgHg2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、AgAg2+2+）和和生物堿試劑或某些酸類沉淀生物堿試劑或某些酸類沉淀等都屬于不可逆沉淀。等都屬于不可逆沉淀。114(1)重金屬鹽沉淀(條件：pH 稍大于pI為宜)當(dāng)當(dāng)pH 稍大于稍大于pI時(shí)，時(shí)，蛋白質(zhì)顆粒帶負(fù)電荷這蛋白質(zhì)顆粒帶負(fù)電荷這樣就容易與重金屬離子結(jié)合成不溶性鹽而樣就容易與重金屬離子結(jié)合成不溶性鹽而沉沉淀。淀。重金屬沉淀法的機(jī)理重金屬沉淀法的機(jī)理：重金屬鹽加入之后，與帶負(fù)電的羧基結(jié)合重金屬鹽加入之后，與帶負(fù)電的羧基結(jié)合。115(2)生物堿試劑沉淀法（條件：pH稍小于pI）生物堿生物堿是植物組織中具有顯著生理作用

65、的一類是植物組織中具有顯著生理作用的一類含氮含氮的堿性物質(zhì)。的堿性物質(zhì)。能夠沉淀生物堿的試劑稱為能夠沉淀生物堿的試劑稱為生物堿試劑生物堿試劑。生物生物堿試劑一般為堿試劑一般為弱酸性物質(zhì)弱酸性物質(zhì)，如單寧酸、苦味酸、三，如單寧酸、苦味酸、三氯乙酸等。氯乙酸等。生物堿試劑沉淀蛋白質(zhì)的機(jī)理生物堿試劑沉淀蛋白質(zhì)的機(jī)理：在酸性條件下，蛋白質(zhì)帶正電，可以與生物堿在酸性條件下，蛋白質(zhì)帶正電，可以與生物堿試劑的酸根離子結(jié)合而產(chǎn)生沉淀試劑的酸根離子結(jié)合而產(chǎn)生沉淀。例如：例如：“柿石癥柿石癥”116(3)加熱變性沉淀法 幾乎所有的蛋白質(zhì)都因加熱變性而凝幾乎所有的蛋白質(zhì)都因加熱變性而凝固固。少量鹽促進(jìn)蛋白質(zhì)加熱凝固

66、少量鹽促進(jìn)蛋白質(zhì)加熱凝固。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于等電點(diǎn)時(shí)，加熱凝固最當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于等電點(diǎn)時(shí)，加熱凝固最完全和最迅速完全和最迅速.如：如：煮雞蛋煮雞蛋117(六)蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)(自學(xué)自學(xué))雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng) 酚試劑反應(yīng)酚試劑反應(yīng) 蛋白質(zhì)定量、定性蛋白質(zhì)定量、定性 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng) 測(cè)定常用方法測(cè)定常用方法 另外還有：另外還有：蛋白黃色反應(yīng)、米倫氏反應(yīng)、乙醛酸反應(yīng)等。等。參見(jiàn)參見(jiàn)p55118 雙縮尿在堿性溶液中能與硫酸雙縮尿在堿性溶液中能與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紅紫色絡(luò)合物，銅發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紅紫色絡(luò)合物，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。(堿性溶液堿性溶液)Cu2+紅紫色絡(luò)合物紅紫色絡(luò)合物180C雙縮脲反應(yīng)119 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)在在遠(yuǎn)遠(yuǎn)紫紫外外光光區(qū)區(qū)（200-230nm200-230nm）有有較較大大的的吸吸收收，在在280nm280nm有有一一特特征征吸吸收收峰峰，可可利利用用這這一一特特性性對(duì)對(duì)蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)進(jìn)進(jìn)行行定定性定量鑒定。性定量鑒定。蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度/（mg/ml）=1.45A1cm -0.74A1cm280 260測(cè)定范圍：測(cè)定范圍：0.10.5mg/ml(七